Някои видове 3D отпечатани обекти вече могат да бъдат „усещани“, използвайки нова технология за изграждане на сензори директно в техните материали. Ново проучване установи, че това изследване може да доведе до нови интерактивни устройства, като интелигентни мебели.
Тази нова технология използва метаматериални субсини, състоящи се от мрежа от повтарящи се единици към 3D печат обекти. Когато силата се прилага към гъвкав метаматериал, някои от техните клетки могат да се разтягат или компресират. Електродите, включени в тези структури, могат да открият величината и посоката на тези промени в формата, както и въртене и ускорение.
В това ново проучване изследователите изработиха обекти, изработени от гъвкави пластмаса и проводими нишки. Те имат клетки с широки 5 mm.
Всяка клетка има две противоположни стени, изработени от проводими нишки и непроводима пластмаса, а проводящите стени служат като електроди. Силата, приложена към обекта, променя разстоянието и припокриването между противниковите електроди, произвеждайки електрически сигнал, който показва подробности за приложената сила. Съавторът на доклада за изследване заяви, че по този начин тази нова технология може „безпроблемно и ненатрапчиво да интегрира сензорната технология в печатни обекти“.
Изследователите казват, че тези метаматериали могат да помогнат на дизайнерите бързо да създават и регулират гъвкавите устройства за въвеждане на компютър. Например, те използваха тези метаматериали, за да създадат музикален контролер, предназначен да отговаря на формата на човешка ръка. Когато потребителят притисне един от гъвкавите бутони, генерираният електрически сигнал помага да се контролира цифров синтезатор.
Учените направиха и метаматериален джойстик да играят Pac-Man. Разбирайки как хората прилагат сила върху този джойстик, дизайнерите могат да проектират уникални форми на дръжка и размери за хора с ограничено сцепление в определени посоки.
Съавторът на изследователския доклад казва: „Можем да възприемаме движение във всеки 3D отпечатан обект. От музика към интерфейси за игри, потенциалът е наистина вълнуващ.“
Изследователите също са създали софтуер за 3D редактиране, наречен Metasense, за да помогне на потребителите да изграждат интерактивни устройства, използвайки тези метаматериали. Той симулира как 3D отпечатан обект се деформира, когато се прилагат различни сили, и изчислява кои клетки се променят най -много и са най -подходящи за използване като електроди.
Metasense дава възможност на дизайнерите на 3D печатни структури с вградени сензорни възможности в един GO. Това прави прототипирането на устройства супер бързо, като джойстици, които могат да бъдат персонализирани за хора с различни нужди за достъпност.
Вграждането на стотици или хиляди сензорни единици в даден обект може да помогне за постигане на анализ в реално време в реално време на това как потребителите взаимодействат с него. Например, интелигентен стол, направен от този метаматериал, може да открие тялото на потребителя и след това да включи светлина или телевизор или да събира данни за по -късен анализ, като например откриване и коригиране на стойката на тялото. Тези метаматериали могат също да намерят употреба в носими приложения.
Време за публикация: септември-27-2021
